[发明专利]一种基于5G网络的配电网分布式差动保护方法及系统

权利要求书

1.一种基于5G网络的配电网分布式差动保护方法，其特征是，包括：

利用数字化保护装置对配电网线路两端的电流同时进行突变量检测，以各自的突变时刻作为线路两端数字化保护装置的同步基准，一旦满足突变量启动判据，则数字化保护装置启动，并向对端发送启动信号，数字化保护装置启动以后，计算故障启动后的电流故障分量值，计算完成后向对端发送电流故障分量数据；

所述突变量检测采用基于电流突变量积分的故障时刻同步方案；

所述数字化保护装置之间在信号传输时，利用基于5G网络的通信信道进行通信，从而实现两个数字化保护装置数据的交互；

其中，所述数字化保护装置分别连接至各自对应的5G无线终端，在5G无线终端中设置虚拟服务器，使得与对端5G无线终端相连的数字化保护装置的数据可以被转发到本端的数字保护装置，从而实现两个数字化保护装置数据的交互；

所述数字化保护装置在收到对端发送的数据后判断两端电流数据是否存在一端为0，若有，则判断非零一端的电流是否大于门槛值，若大于门槛值，则数字化保护装置动作，跳开所在线路一端的断路器，否则复归；若两端数据均非0，则将两端电流带入分相电流差动保护判据，若分相电流差动保护判据成立，则保护动作，并跳开所在线路一端的断路器。

2.如权利要求1所述的一种基于5G网络的配电网分布式差动保护方法，其特征是，若数字化保护装置是被遥控启动的，则将本侧电流故障分量值标记为0，并直接向对端数字化保护装置发送全0电流值。

3.如权利要求1所述的一种基于5G网络的配电网分布式差动保护方法，其特征是，所述数字化保护装置采用基于电流突变量积分的故障时刻同步方案：对电流互感器输出电流采样值进行实时监测，并实时计算当前的电流突变量ΔI_k，其计算公式为：

ΔI_k＝||i_k-i_k-N|-|i_k-N-i_k-2N||

其中，N为每个周期的采样点数，i_k为当前时刻的电流采样值，i_k-N为一个周波前的电流采样值，i_k-2N为两个周波前的电流采样值；

若连续4个电流突变量超过设定值I₀，同时连续4个电流突变量累加和符合保护启动判据，将判定为保护启动，同时以第一个突变点作为数据同步的基准点，其具体判据为：

其中，I₀为很小的门槛值，为了消除噪点及测量误差引起的保护误启动，取0.1～0.2倍额定电流；I_set为突变量积分启动门槛值，根据现场应用情况取0.4～1.2倍额定电流。

4.一种基于5G网络的配电网分布式差动保护系统，用于执行如权利要求1-3中任一项所述的基于5G网络的配电网分布式差动保护方法，其特征是，包括：

安装在线路两端的数字化保护装置，各连一台5G无线终端，通过专用SIM卡将两台5G无线终端接入到经边缘云计算的5G的定制网络切片内，实现两个5G无线终端之间的低时延通信；

所述5G无线终端中设置虚拟服务器，使得与对端5G无线终端相连的数字化保护装置的数据可以被转发到本端的数字保护装置，从而实现两个数字化保护装置数据的交互；

所述数字化保护装置对配电网线路两端的电流同时进行突变量检测，以各自的突变时刻作为线路两端数字化保护装置的同步基准，一旦满足突变量启动判据，则数字化保护装置启动，并向对端发送启动信号，数字化保护装置启动以后，计算故障启动后的电流故障分量值，计算完成后向对端发送电流故障分量数据。

5.如权利要求4所述的一种基于5G网络的配电网分布式差动保护系统，其特征是，所述数字化保护装置通过固定的IP接入5G无线终端网络。

6.如权利要求4所述的一种基于5G网络的配电网分布式差动保护系统，其特征是，所述数字化保护装置之间在发送数据时，基于TCP/IP协议，首先将数据发送给对端5G无线终端，之后由5G无线终端通过有线转发给所连的数字化保护装置。

7.如权利要求4所述的一种基于5G网络的配电网分布式差动保护系统，其特征是，所述数字化保护装置启动之后，数字化保护装置计算本侧的电流故障分量值，并将其发送给对端保护装置；若保护装置是被遥控启动的，则将电流故障分量值标记为0，并直接向对端保护装置发送全0电流值。